VTT: цифровое производство запчастей

Финский Центр технических исследований VTT и Университет Аалто вот уже пять лет проводят исследования по продвижению внедрения цифровых технологий и 3D-печати запасных частей. Внедрение цифровых технологий в производство запасных частей – это шаг к более устойчивому бизнесу и сокращению выбросов углекислого газа в промышленности. Это также снижает затраты и улучшает доступность запасных частей.

«У нас было два обширных исследовательских проекта, в которых мы решали проблемы, связанные с внедрением цифровых запчастей, и разрабатывали различные инструменты и операционные модели, работая в тесном сотрудничестве с компаниями, участвующими в проектах. Многие компании уже провели успешные испытания запасных частей, изготавливаемых способом 3D-печати, и на следующем этапе целью является более широкое внедрение цифровых запчастей», – отметил старший научный сотрудник Сини Мется-Кортелайнен (Sini Metsä-Kortelainen) из VTT.

Компании, производящие машины и оборудование, проявляют всё больший интерес к цифровому производству запасных частей: услуги по техническому обслуживанию составляют значительную часть бизнеса этих компаний.

Особые проблемы вызывает старое оборудование, запчасти для которого больше не выпускаются, но их ремонт – разумное решение с экономической и экологической точки зрения.

«3D-печать, основанная на цифровых данных, позволяет быстро и экономично изготавливать отдельные детали или их небольшие серии, так как нет необходимости в специальных отдельных инструментах, например пресс-формах. Хранение цифровых запчастей не занимает места на полках, и производство может осуществляться в соответствии с потребностями и в непосредственной близости от конечного пользователя. Доступность запасных частей улучшается, расстояния транспортировки сокращаются, а природные ресурсы не тратятся впустую на детали, которые остаются на складских полках на неопределённый срок», – сказал Мика Салми (Mika Salmi), директор по исследованиям лаборатории ADD при университете Аалто.

Первым узким местом при внедрении цифровых запасных частей является сложность автоматического определения деталей, размер и форма которых позволяют разумно и экономически выгодно изготавливать их методом 3D-печати. Было подсчитано, что оцифровать было бы выгодно примерно 10% всех запчастей. В недавнем исследовательском отчёте представлены методы идентификации деталей в библиотеках запасных частей, которые подходят для 3D-печати. Например, одна библиотека запчастей может содержать 200 000 деталей, и методы изучения этих данных были разработаны с использованием искусственного интеллекта и машинного обучения. Еще одна серьёзная задача – найти подходящий материал для изготовления конкретной запчасти среди доступных материалов для 3D-печати. Для 3D-печати доступно значительно меньше материалов, чем для традиционных производственных технологий, и во многих случаях свойства печатных материалов отличаются от традиционных материалов. В процессе изготовления необходимо учитывать особенности 3D-печати, надлежащую документацию и контроль качества. В отчёте об исследовании представлены обширные данные о материалах для 3D-печати и связанной с ними термообработке, различиях между процессами, устойчивости к коррозии и ультрафиолетовому излучению.